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Defect-Engineered VS2 Electrocatalysts for Lithium–Sulfur Batteries
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2023-08-02 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01838
Li He 1 , Xiaoya Zhang 1 , Di Yang 1 , Jiayu Li 2 , Meiling Wang 1 , Siyu Liu 3 , Jingyi Qiu 4 , Teng Ma 1 , Junjie Ba 1 , Yizhan Wang 1 , Yingjin Wei 1
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2023-08-02 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c01838
Li He 1 , Xiaoya Zhang 1 , Di Yang 1 , Jiayu Li 2 , Meiling Wang 1 , Siyu Liu 3 , Jingyi Qiu 4 , Teng Ma 1 , Junjie Ba 1 , Yizhan Wang 1 , Yingjin Wei 1
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Defective two-dimensional transition metal dichalcogenides can be effective electrocatalysts for Li–S batteries, but the relationship between defect types and battery performance is unclear. In this work, we designed S vacancy-type SV-VS2 and V self-intercalated-type VI-VS2 and measured their catalytic activities in Li–S batteries. Compared with self-intercalating V atoms, S vacancies accelerated Li+ diffusion and SV-VS2 as a Li+ “reservoir” promoted the sulfur conversion kinetics significantly. In addition, the presence of sulfur vacancies promoted the lithiation behavior of SV-VS2 during discharge, leading to an enhancement of the catalytic ability of SV-VS2. However, this lithiation phenomenon weakened the catalytic activity of VI-VS2. Overall, SV-VS2 had better adsorption and catalytic activity. Li–S batteries with SV-VS2-coated separators delivered high rate performance and excellent cycling stability, with a capacity decay rate of 0.043% over 880 cycles at 1.0 C. This work provides an effective strategy for designing efficient Li–S battery electrocatalysts using defect engineering.
中文翻译：
用于锂硫电池的缺陷工程 VS2 电催化剂
有缺陷的二维过渡金属二硫属化物可以成为锂硫电池的有效电催化剂，但缺陷类型与电池性能之间的关系尚不清楚。在这项工作中，我们设计了S空位型S V -VS 2和V自插层型VI -VS 2并测量了它们在Li-S电池中的催化活性。与自嵌入V原子相比，S空位加速了Li +扩散，并且S V -VS 2作为Li + “储存库”显着促进了硫转化动力学。此外，硫空位的存在促进了S V -VS 2在放电过程中的锂化行为，导致S V -VS 2的催化能力增强。然而，这种锂化现象削弱了VI -VS 2的催化活性。总体而言，S V -VS 2具有较好的吸附和催化活性。具有 S V -VS 2涂层隔膜的锂硫电池具有高倍率性能和出色的循环稳定性，在 1.0 C 下经过 880 次循环后容量衰减率为 0.043%。这项工作为设计高效锂硫电池提供了有效的策略使用缺陷工程的电催化剂。
更新日期：2023-08-02
中文翻译：
用于锂硫电池的缺陷工程 VS2 电催化剂
有缺陷的二维过渡金属二硫属化物可以成为锂硫电池的有效电催化剂，但缺陷类型与电池性能之间的关系尚不清楚。在这项工作中，我们设计了S空位型S V -VS 2和V自插层型VI -VS 2并测量了它们在Li-S电池中的催化活性。与自嵌入V原子相比，S空位加速了Li +扩散，并且S V -VS 2作为Li + “储存库”显着促进了硫转化动力学。此外，硫空位的存在促进了S V -VS 2在放电过程中的锂化行为，导致S V -VS 2的催化能力增强。然而，这种锂化现象削弱了VI -VS 2的催化活性。总体而言，S V -VS 2具有较好的吸附和催化活性。具有 S V -VS 2涂层隔膜的锂硫电池具有高倍率性能和出色的循环稳定性，在 1.0 C 下经过 880 次循环后容量衰减率为 0.043%。这项工作为设计高效锂硫电池提供了有效的策略使用缺陷工程的电催化剂。
京公网安备 11010802027423号